מזונות חשובים
- אוניברסיטת פורדו עובדת עם מחלקות התחבורה של כמה מדינות כדי לשלב חיישנים בכבישים המהירים שלהן.
- החיישנים הם חלק מהיוזמה הגדולה יותר לשדרוג כבישים קיימים, מה שהופך אותם לחכמים יותר להתמודד עם אתגרים הנובעים מתנועה מוגברת ורכבים אוטונומיים.
- ביחד עם חידושים אחרים כמו אותות מבוקרים בינה מלאכותית, כבישים חכמים יכולים לחסוך כמות ניכרת של כסף וזמן, טוענים חוקרים.
מכוניות מעופפות אינן כאן, אבל כבישים מדברים יכולים להיות ממש מעבר לפינה.
בניוזלטר האחרון של אוניברסיטת Purdue, ד"ר לונה לו, פרופסור ומנהלת המרכז לתשתיות אינטליגנטיות (CII) של האוניברסיטה, טענה שהכבישים המהירים והגשרים שלנו צריכים להיות "חכמים מספיק" כדי למנוע את הנזק שלהם.
"הכבישים שלנו לא יהיו בטוחים יותר אם נמשיך לתקן בורות או לבנות תשתית כפי שבנינו אותם", כתב ד"ר לו. "אנחנו צריכים לחשוב איך לשלב טרנספורמציה דיגיטלית [בכבישים שלנו]."
One for the Road
Dr. לו, פרופסור בבית הספר להנדסה אזרחית בלילס של Purdue, פועל לחדש את הבטון המשמש לבניית כבישים מהירים.
בראיון עם המכון לניהול הנדסה (EMI), ד"ר לו ציין שכ-43% מהכבישים הציבוריים בארה"ב נמצאים במצב ירוד עד בינוני, מה שגורם במישרין או בעקיפין לאנשים להפסיד ארבעה מיליארד שעות ושלושה מיליארד גלונים של דלק מדי שנה.
היא אמרה שבהמשך, החומרים שמהם עשויים הכבישים יצטרכו להיות בעלי יכולת לתקשר דיגיטלית עם המהנדסים באמצעות טכנולוגיה המוטבעת מתחת לפני השטח.
לשם כך, ה-CII פועל לפיתוח טכנולוגיה שתשתיות מסורתיות כגון כבישים וגשרים יוכלו להשתמש כדי ליצור אינטראקציה עם צוותי בנייה ומהנדסים כדי למזער נזקים ולמנוע תקלות.
Dr. Lu פיתחה חיישנים שיכולים לומר למהנדסים בצורה מדויקת יותר מתי הבטון המרוצף טרי נרפא לחלוטין ומוכן לספוג תנועה כבדה, מה שמפחית את הסבירות שהבטון יפתח סדקים ויזדקק לתיקון. ד ר לו מאמין שפחות תיקונים במהלך השנה יכולים לחסוך מיליוני דולרים בשנה ומשמעותם פחות האטות בתנועה עקב בנייה.
"הכבישים החכמות יבטיחו בטיחות, ניידות, קיימות ואבטחה של הנסיעה היומית שלנו", אמר ד"ר לו ל-Lifewire בדיון בדוא"ל."[הם יעזרו להשיג זאת] על ידי הפחתת שיעורי התאונות, הגדלת נפח/זרימת התנועה וביצוע תיקונים פחות תכופים."
כשדיבר על ההתפתחויות האחרות הקשורות ב-CII בראיון EMI, ד ר לו אמר שהיבט נוסף של תשתית חכמה הוא חומרים מרפאים עצמיים שיכולים לתקן סדקים קטנים בעצמם, ובכך להפחית את ההשפעה של קורוזיה ואחרות בעיות עמידות בעצם מאריכות את תדירות התחזוקה של הכבישים.
אנחנו צריכים לחשוב איך לשלב טרנספורמציה דיגיטלית [בדרכים שלנו].
Jetsonian Travel
Dr. לו אמר לנו שהיבט נוסף של עתיד הכבישים הוא שהם יחברו טוב יותר רכבים אוטונומיים וכלי רכב מונעים על ידי אדם עם התשתית הבסיסית.
הטכנולוגיה, בכל הנוגע לניידות, התקדמה בקצב מרשים בשנים האחרונות. ד ר לו מאמין שהתשתית שלנו לא נבנתה כדי לתמוך בטכנולוגיות חדשות, כגון מכוניות בנהיגה עצמית, המהוות אתגר נוסף לתשתית הקיימת, אך גם הזדמנות להרחיב עוד יותר את היתרונות של כבישים חכמות.
"[מודיעין בתשתית] תושג על ידי טכנולוגיות מתקדמות בכבישים/גשרים חכמים, כגון חיישני Internet of Things (IoT) משובצים, אלגוריתמים של בקרת תעבורה מונחית בינה מלאכותית ואותות תנועה אדפטיביים, ואפס פחמן חומרים", אמר ד"ר לו.
זה מהדהד עם אינטל, שבספר הלבן שלהם על טכנולוגיית כבישים חכמים ציינו כי חריקות תנועה עולות לאמריקאים הממוצע כמעט מאה שעות בחייו, וכ-1,377 דולר בכל שנה. "טכנולוגיית כביש חכמה יכולה לעקוב אחר כלי רכב ולהתאים רמזורים כאשר יש פחות או ללא מכוניות מתקרבות, לעזור למנוע תנועת פגוש לפגוש. זה יכול לעזור לנהגים ולנוסעים לחסוך 9.4 שעות בכל שנה", כתבה אינטל.
לשם כך, חוקרים ממכון Fraunhofer בגרמניה עובדים על פרויקט "KI4LSA", המשתמש בבינה מלאכותית (AI) כדי לאפשר מיתוג אור חכם וחזוי.
יתר על כן, זיהוי GRIDSMART של Cubic וטכנולוגיית בקרת אותות התעבורה האדפטיבית שלה, SynchroGreen, כבר מותקנות ברחבי ארה ב, על מנת לעזור להנחות כלי רכב דרך צמתים בצורה יעילה יותר.
החל ממאי 2022, הצוות של ד"ר לו שיתף פעולה עם מחלקת התחבורה של אינדיאנה כדי לפרוס כבישים חכמות עם חיישנים. "עם זאת, 8 מדינות אחרות יבצעו את הטמעת הפיילוט של הטכנולוגיה השנה, כולל CA, TX, ND, MO, CO, TN, UT ו-IA", אישר לנו ד"ר לו.
על ידי שיפור זרימת התנועה והפחתת העומס, כבישים חכמים יסייעו לשפר את יעילות האנרגיה ולהפחית את פליטת גזי החממה, מה שהופך אותם למועילים יותר גם לסביבה.
"איננו צריכים לבנות מחדש לחלוטין תשתית קיימת כדי להפוך אותה לחכמה יותר. יישום חיישנים הוא פרי תלוי נמוך", אמר ד"ר לו.
